電力系統(tǒng)繼電保護(hù)論文論文

1、關(guān)于繼電保護(hù)的討論容摘要繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，被稱為電力系統(tǒng)的安全屏障，同時(shí)又 是電力系統(tǒng)事故擴(kuò)大的根源，做好繼電保護(hù)工作是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的必不 可少的重要手段；當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，繼電保護(hù)系統(tǒng)通過(guò)尋找故障前后差異 可以迅速地，有選擇地，安全可靠地將短路故障設(shè)備隔離出電力系統(tǒng)，從而達(dá)到 電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的目的。本文從繼電保護(hù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)出發(fā)，論述了 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的任務(wù)對(duì)繼電保護(hù)的四個(gè)基本特性；繼電保護(hù)的基本原理 及繼電保護(hù)裝置的繼電器特性，以及繼電保護(hù)是怎樣在由二次設(shè)備來(lái)控制保護(hù)一 次設(shè)備的，并論述了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的前景展望。關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；發(fā)展前景；短

2、路故障；四性；二次設(shè)備；繼電器討論方面第一部分繼電保護(hù)的歷史背景及發(fā)展現(xiàn)狀 第二部分 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用與意義 第三部分 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的任務(wù)和基本要求 第四部分 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的原理及組成 第五部分電力系統(tǒng)繼電保護(hù)發(fā)展的前景展望 第六部分關(guān)于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)認(rèn)識(shí)和結(jié)論第一部分繼電保護(hù)的歷史背景及發(fā)展現(xiàn)狀上世紀(jì)90年代出現(xiàn)了裝于斷路器上并直接作用于斷路器的一次式的電磁型 過(guò)電流繼電器，本世紀(jì)初，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，繼電器才開(kāi)始廣泛應(yīng)用于電力 系統(tǒng)的保護(hù)。這個(gè)時(shí)期可認(rèn)為是繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的開(kāi)端。1901年出現(xiàn)了感應(yīng)型過(guò)電流繼電器；1908年提出了比較被保護(hù)元件兩端的 電流差動(dòng)保護(hù)原理。1

3、91。年方向性電流保護(hù)開(kāi)始得到應(yīng)用，在此時(shí)期也出現(xiàn)了 將電流與電壓比較的保護(hù)原理，并導(dǎo)致了本世紀(jì)29年代初距離保護(hù)的出現(xiàn)。隨 著電力系統(tǒng)載波通訊的發(fā)展，在1927年前后，出現(xiàn)了利用高壓輸電線上高頻載 波電流傳送和比較輸電線兩端功率或相位的高頻保護(hù)裝置。在50年代，微波中 繼通訊開(kāi)始應(yīng)用與電力系統(tǒng)，從而出現(xiàn)了利用微波傳送和比較輸電線兩端故障電 氣量的微波保護(hù)。早在50年代就出現(xiàn)了利用故障點(diǎn)產(chǎn)生的行波實(shí)現(xiàn)快速繼電保 護(hù)的設(shè)想。經(jīng)過(guò)20余年的研究，終于誕生了行波保護(hù)裝置。顯然，隨著光纖通 訊將在電力系統(tǒng)中的大量采用，利用光纖通道的繼電保護(hù)必將得到廣泛的應(yīng)用。 以上是繼電保護(hù)原理的發(fā)展過(guò)程。與此同時(shí)，

4、構(gòu)成繼電保護(hù)裝置的元件、材料、 保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)型式和制造工藝也發(fā)生了巨大的變革。50年代以前的繼電保護(hù) 裝置都是由電磁型感應(yīng)型或電動(dòng)型繼電器組成的這些繼電器統(tǒng)稱為機(jī)電式繼電 器.本世紀(jì)50年代初由于半導(dǎo)體晶體管的發(fā)展開(kāi)始出現(xiàn)了晶體管式繼電保護(hù)裝 置稱之為電子式靜態(tài)保護(hù)裝置.70年代是晶體管繼電保護(hù)裝置在我國(guó)大量采用的 時(shí)期滿足了當(dāng)時(shí)電力系統(tǒng)向超高壓大容量方向發(fā)展的需要.80年代后期標(biāo)志著靜 態(tài)繼電保護(hù)從第一代（晶體管式）向第二代（集成電路式）的過(guò)渡.目前后者已成為 靜態(tài)繼電保護(hù)裝置的主要形式。在60年代末有人提出用小型計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的設(shè)想由此開(kāi)始了對(duì)繼電 保護(hù)計(jì)算機(jī)算法的大量研究對(duì)后來(lái)微型

5、計(jì)算機(jī)式繼電保護(hù)（簡(jiǎn)稱微機(jī)保護(hù)）的發(fā) 展奠定了理論基礎(chǔ)。70年代后半期比較完善的微機(jī)保護(hù)樣機(jī)開(kāi)始投入到電力系統(tǒng)中試運(yùn)行.80年代微機(jī)保護(hù)在硬件結(jié)構(gòu)和軟件技術(shù)方面已趨于成熟并已在一些國(guó)家推 廣應(yīng)用這就是第三代的靜態(tài)繼電保護(hù)裝置.微機(jī)保護(hù)裝置具有巨大的優(yōu)越性和潛 力因而受到運(yùn)行人員的歡迎.進(jìn)入90年代以來(lái)它在我國(guó)得到了大量的應(yīng)用將成 為繼電保護(hù)裝置的主要型式.可以說(shuō)微機(jī)保護(hù)代表著電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的未來(lái)將 成為未來(lái)電力系統(tǒng)保護(hù)控制運(yùn)行調(diào)度及事故處理的統(tǒng)一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成部分。第二部分 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用與意義隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)，通訊技術(shù)的進(jìn)步，繼電保護(hù)向著計(jì)算 機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化，保護(hù)

6、、測(cè)量、控制、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化方向進(jìn)一步快 速發(fā)展。與此同時(shí)越來(lái)越多的新技術(shù)、新理論將應(yīng)用于繼電保護(hù)領(lǐng)域，這要求我 們繼電保護(hù)工作者不斷求學(xué)、探索和進(jìn)取，達(dá)到提高供電可靠性的目的，保障電網(wǎng) 安全穩(wěn)定運(yùn)行。1、繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)安全運(yùn)行中的主要做用1.1保障電力系統(tǒng)的安全性。當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)該由該 元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使 故障元件及時(shí)從電力系統(tǒng)中斷開(kāi),以最大限度地減少對(duì)電力系統(tǒng)元件本身的損壞, 降低對(duì)電力系統(tǒng)安全供電的影響，并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求（如保持電力 系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等）。1.2對(duì)電力系統(tǒng)的不正常工作進(jìn)行

7、提示。反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況， 并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件的不同（例如有無(wú)經(jīng)常值班人員）發(fā) 出信號(hào)，以便值班人員進(jìn)行處理，或由裝置自動(dòng)地進(jìn)行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行會(huì) 引起事故的電氣設(shè)備予以切除。反應(yīng)不正常工作情況的繼電保護(hù)裝置允許帶一定 的延時(shí)動(dòng)作。1.3對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控。繼電保護(hù)不僅僅是一個(gè)事故處理與反應(yīng)裝 置,同時(shí)也是監(jiān)控電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的裝置。繼電保護(hù)的順利開(kāi)展在消除電力故障的同時(shí)，對(duì)社會(huì)生活秩序的正常化，經(jīng)濟(jì) 生產(chǎn)的正?；龀隽素暙I(xiàn)。不僅確保社會(huì)生活和經(jīng)濟(jì)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),還從一定程度 上保證了社會(huì)的穩(wěn)定,人們生命財(cái)產(chǎn)的安全。前些年北美大規(guī)模停電斷電事故，就 造成了

8、巨大的經(jīng)濟(jì)損失，引發(fā)了社會(huì)的動(dòng)蕩，嚴(yán)重的威脅到了人們生命財(cái)產(chǎn)的安 全?？梢?jiàn)電力系統(tǒng)的安全與否，不僅僅是照明失效的問(wèn)題，更是社會(huì)安定、人們生 命安全的問(wèn)題。所以，繼電保護(hù)的有效性，就給社會(huì)各方面帶來(lái)了重大的影響。第三部分 繼電保護(hù)的任務(wù)和基本要求1、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的任務(wù)1.1監(jiān)視電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)該由 該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令， 使故障元件及時(shí)從電力系統(tǒng)中斷開(kāi)，以最大限度地減少對(duì)電力系統(tǒng)元件本身的損 壞，降低對(duì)電力系統(tǒng)安全供電的影響。當(dāng)系統(tǒng)和設(shè)備發(fā)生的故障足以損壞設(shè)備或 危及電網(wǎng)安全時(shí)，繼電保護(hù)裝置能最大限度地減

9、少對(duì)電力系統(tǒng)元件本身的損壞， 降低對(duì)電力系統(tǒng)安全供電的影響。（如：?jiǎn)蜗嘟拥亍⒆儔浩鬏p、重瓦斯信號(hào)、變 壓器溫升過(guò)高等）。1.2反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況。反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況，并根 據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件的不同發(fā)出信號(hào)，提示值班員迅速采取措 施，使之盡快恢復(fù)正常，或由裝置自動(dòng)地進(jìn)行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行會(huì)引起事 故的電氣設(shè)備予以切除。反應(yīng)不正常工作情況的繼電保護(hù)裝置允許帶一定的延時(shí) 動(dòng)作。1.3實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化和遠(yuǎn)程操作，以及工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)控制。如：自動(dòng) 重合閘、備用電源自動(dòng)投入、遙控、遙測(cè)等。2、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的基本要求繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性

10、和速動(dòng)性的要求：這四“性” 之間緊密聯(lián)系，既矛盾又統(tǒng)一。2.1動(dòng)作選擇性。指首先由故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)切除故障，當(dāng)故障設(shè) 備或線路本身的保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，才允許由相鄰設(shè)備保護(hù)、線路保護(hù)或斷路 器失靈保護(hù)來(lái)切除故障。上、下級(jí)電網(wǎng)（包括同級(jí)）繼電保護(hù)之間的整定，應(yīng)遵 循逐級(jí)配合的原則，以保證電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)有選擇性地切除故障。切斷系統(tǒng)中的 故障部分，而其它非故障部分仍然繼續(xù)供電。2.2動(dòng)作速動(dòng)性。指保護(hù)裝置應(yīng)盡快切除短路故障，其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定 性，減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度，縮小故障波及圍，提高自動(dòng)重合閘和備用 設(shè)備自動(dòng)投入的效果。2.3動(dòng)作靈敏性。指在設(shè)備或線路的被保護(hù)圍發(fā)生金屬性短路

11、時(shí)，保護(hù)裝置 應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)（規(guī)程中有具體規(guī)定）。通過(guò)繼電保護(hù)的整定值來(lái)實(shí)現(xiàn)。 整定值的校驗(yàn)一般一年進(jìn)行一次。2.4動(dòng)作可靠性。指繼電保護(hù)裝置在保護(hù)圍該動(dòng)作時(shí)應(yīng)可靠動(dòng)作，在正常運(yùn) 行狀態(tài)時(shí)，不該動(dòng)作時(shí)應(yīng)可靠不動(dòng)作。任何電力設(shè)備（線路、母線、變壓器等） 都不允許在無(wú)繼電保護(hù)的狀態(tài)下運(yùn)行，可靠性是對(duì)繼電保護(hù)裝置性能的最根本的要求。第四部分 繼電保護(hù)的原理及組成1、基本原理。總體來(lái)說(shuō)可以概括為：提起和利用差異。即區(qū)分出系統(tǒng)的正 常、不正常故障和故障三種運(yùn)行狀態(tài)。選擇出發(fā)生故障和出現(xiàn)異常的設(shè)備，尋找 到電力系統(tǒng)在這三種運(yùn)行狀態(tài)下的可測(cè)參數(shù)的差異，并提取并利用這些可測(cè)參數(shù) 差異實(shí)現(xiàn)對(duì)三種運(yùn)行狀態(tài)的

12、快速區(qū)分。2、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的組成。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)一般由測(cè)量元件、邏輯元件及動(dòng)作元件三部分組成。2.1測(cè)量元件。測(cè)量從被保護(hù)對(duì)象出入的有關(guān)物理量，如電流、電壓、阻抗、 功率方向等。并與已給定的整定值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果給出“是”、“非”、 “大于”、“不大于”等具有“0、或“1”性質(zhì)的一組邏輯信號(hào)，從而判斷保護(hù)是 否應(yīng)該啟動(dòng)。2.2邏輯元件。根據(jù)測(cè)量部分輸出量得大小、性質(zhì)、輸出的邏輯狀態(tài)，出現(xiàn) 的順序或它們的組合，是保護(hù)裝置按一定的布爾邏輯及邏輯工作，最后確定是否 應(yīng)跳閘或發(fā)信號(hào)，并將有關(guān)命令傳給執(zhí)行元件。2.3動(dòng)作元件。根據(jù)邏輯元件傳送的信號(hào)，最后完成保護(hù)裝置所擔(dān)負(fù)的任務(wù)。第五部分電力

13、系統(tǒng)繼電保護(hù)發(fā)展的前景展望我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展的，電力系統(tǒng)對(duì)運(yùn)行 可靠性和安全性的要求不斷提高，也就要求繼電保護(hù)技術(shù)做出革新，以應(yīng)對(duì)電力系 統(tǒng)新的要求。熔斷器是我國(guó)最初使用的保護(hù)裝置,隨著電力事業(yè)的發(fā)展，這種裝置 已經(jīng)不再適用，而繼電保護(hù)裝置的使用,是繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的開(kāi)始。我國(guó)的繼電 保護(hù)裝置技術(shù)經(jīng)歷了機(jī)電式、整流式、晶體管式、集成電路式的發(fā)展歷程。隨 著科技時(shí)代的來(lái)臨,我國(guó)的繼電保護(hù)技術(shù)，也開(kāi)始走向了科技時(shí)代。在未來(lái)的一段 時(shí)間，我國(guó)繼電保護(hù)的技術(shù)主要是朝微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)方向發(fā)展。與傳統(tǒng)的繼電保護(hù)相比，微機(jī)保護(hù)有其新的特點(diǎn)。一是全面提高了繼電保護(hù) 的性能和有效性

14、。主要表現(xiàn)在其有很強(qiáng)的記憶力，可以更有效的采取故障分量保 護(hù)，同時(shí)在自動(dòng)控制等技術(shù)，如自適應(yīng)、狀態(tài)預(yù)測(cè)上的使用，使其運(yùn)行的正確率得到 進(jìn)一步提高。二是結(jié)構(gòu)更合理，耗能低。三是其可靠性和靈活性得到提高,比如其 數(shù)字元件不易受溫度變化影響，具有自檢和巡檢的能力，而且操作人性化,適宜人 為操作。而且可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的實(shí)效監(jiān)控。微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)的這些特點(diǎn),使得這項(xiàng)技術(shù)在未來(lái)有著廣闊的發(fā)展前途，特 別是在計(jì)算機(jī)高度發(fā)達(dá)的21世紀(jì),微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)將會(huì)有更大的拓展空間。在 未來(lái)繼電保護(hù)技術(shù)將向計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化,智能化，保護(hù)、控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)通信一 體化發(fā)展的趨向發(fā)展。我國(guó)應(yīng)當(dāng)在繼電保護(hù)技術(shù)上增加投入，以便建立一套適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)安全 運(yùn)行保障要求的繼電保護(hù)技術(shù)，在繼電保護(hù)裝置的使用上要注意及時(shí)的更新，適應(yīng) 我國(guó)各方面對(duì)電力安全使用的要求，為在未來(lái)切實(shí)的做好繼電保護(hù)工作提供最基 本的設(shè)備支持。同時(shí)還應(yīng)該掌握世界繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展,在微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù) 上進(jìn)一步的增強(qiáng)研究引進(jìn)的力度，使我國(guó)的電力系統(tǒng)的安全系數(shù)達(dá)到世界先進(jìn)水